Ізокінетичний інтегральний пробовідбірник газу

1. Ізокінетичний інтегральний пробовідбірник газу, до складу якого входить зонд, встановлений C2 2 (19) 1 3 няється від швидкості газового потоку в трубопроводі, з якого відбирається проба (недотримання умов ізокінетичності відбору). Крім того, внаслідок цієї різниці швидкостей, концентрація рідинних та механічних включень у відібраній пробі не буде відповідати їх концентрації у досліджуваному газовому потоці. Хрестоподібний зонд пробовідбірника створює значний опір газовому потоку в трубопроводі, що призводить до підвищення ступеня турбулізації потоку і, як наслідок, також зменшує достовірність проби. Ще одним недоліком цього пробовідбірника є складність його конструкції, внаслідок чого значно ускладнюється робота з ним. Задачею винаходу є підвищення достовірності відібраної проби шляхом забезпечення умов ізокінетичності її відбору з витратою з усередненою швидкістю газорідинного потоку, який досліджується, та шляхом усереднення проби безпосередньо у порожнині зонда пробовідбірника. Поставлена задача досягається тим, що у відомому ізокінетичному інтегральному пробовідбірнику газу, до складу якого входить зонд встановлений перпендикулярно газовому потоку та обладнаний щілиною, що спрямована назустріч газовому потоку та сполучена з відбірним каналом. згідно з винаходом, зонд виконаний у формі полого усіченого конусу, обладнаний вихідним патрубком зорієнтованим за напрямком руху потоку газу, всередині зонду навпроти щілини розміщено екран, а щілина розташована на бічній поверхні усіченого конусу та виконана трапецієподібною. Можливий варіант виконання пробовідбірника, в якому висота екрану більша або дорівнює діаметру вихідного патрубка. В іншому варіанті виконання площа щілини зонду дорівнює сумі площ отвору вихідного патрубка та отвору відбірного каналу. В наступному варіанті виконання ширина кожної ділянки щілини обернено пропорційна швидкості газового потоку на цій ділянці. Технічним результатом є забезпечення можливості відбору проби газу без порушення його складу в процесі відбору. Це стає можливим внаслідок того, що завдяки виконанню зонду у формі полого усіченого конусу та обладнання його вихідним патрубком зорієнтованим за напрямком руху потоку газу, розміщенню екрану навпроти щілини зонду; та виконанню щілини зонду трапецієподібною, відбувається відбір проби за умов ізокінетичності. В свою чергу, ізокінетичність забезпечується тим, що відбір відбувається з витратою з усередненою швидкістю досліджуваного газорідинного потоку та шляхом усереднення проби безпосередньо у порожнині зонда пробовідбірника. Крім того, суттєво підвищується надійність роботи пробовідбірника завдяки ефекту самоочищення зонду через вихідний патрубок. На Фіг.1 схематично зображений ізокінетичний інтегральний пробовідбірник газу, на Фіг.2 зображений переріз А-А Фіг.1, на Фіг.3 зображений вигляд Б Фіг.1. Ізокінетичний інтегральний пробовідбірник газу складається із зонда 1 встановленого перпендикулярно газовому потоку та виконаного у формі по 82719 4 лого усіченого конусу, і вихідного патрубка 2 зорієнтованого за напрямком руху газовому потоку. Зонд 1 обладнаний щілиною 3, яка розташована на його бічній поверхні та виконана трапецієподібною. Всередині зонду 1 навпроти щілини 3 розміщено екран 4. Зонд 1 з’єднаний з втулкою 5, в якій виконаний відбірний канал 6, отвір, якого відкривається у внутрішню порожнину зонду 1. За допомогою каналу 6 внутрішня порожнину зонду 1 сполучена з малогабаритною гідрогеологічною сепараційною установкою або з контейнером (на кресленнях не показані). Втулка 5 розміщена в патрубку 7, що встановлений на трубопроводі 8, з якого відбирається проба газу. Найбільш оптимальним з точки зору досягнення заявленого технічного результату є варіант виготовлення пробовідбірника в якому висота екрану 4 більше або дорівнює діаметру вихідного патрубка 2, площа щілини 3 зонду 1 дорівнює сумі площ отвору вихідного патрубка 2 та отвору відбірного каналу 6, а ширина кожної ділянки щілини 3 обернено пропорційна швидкості газового потоку на цій ділянці. В залежності від діаметру трубопроводу 8, з якого відбирається проба газу, можливі варіанти виконання пробовідбірника з різними розмірами зонду. Ізокінетичний інтегральний пробовідбірник газу працює таким чином. Перед використанням пробовідбірника проводять його встановлення на трубопроводі. Для цього, в залежності від діаметру трубопроводу 8, з якого планують відбирати пробу газу, в патрубок 7 встановлюють пробовідбірник, розмір зонду 1 якого становить половину діаметру трубопроводу 8. Газовий потік, рухаючись по трубопроводу 8, зустрічає на своєму шляху зонд 1, що встановлений перпендикулярно його руху, проходить крізь щілину 3 і потрапляє у внутрішню порожнину зонда 1. Завдяки трапецієподібній формі щілини 3, ширина кожної ділянки якої обернена пропорційна швидкості газового потоку на цій ділянці, кількість газу, що потрапляє у внутрішню порожнину зонду 1 з різних ділянок перпендикулярного перерізу трубопроводу 8, буде зворотно пропорційна швидкості потоку на цій ділянці. Екран 4 перешкоджає наскрізному проходженню газового потоку від щілини 3 до вихідного патрубка 2. Внаслідок виникнення турбулентності за екраном 4 створюється зона . змішування струменів газового потоку, таким чином в отвір відбірного каналу 6 потрапляє усереднений потік всіх-вхідних струменів. Із створеної зони змішування струмені газу потрапляють в отвір вихідного патрубка 2 та в отвір відбірного каналу 6 пропорційно до площі цих отворів. Оскільки площа щілини 3 зонду 1 дорівнює сумі-площ прохідного отвору вихідного патрубка 2 та отвору відбірного каналу 6, швидкість руху газового потоку у внутрішній порожнині зонда 1 та на вході в отвір відбірного каналу 6 буде дорівнювати середній швидкості газового потоку у трубопроводі 8, тобто виконується умова ізокінетичності. З відбірного каналу 6 газовий потік надходить до малогабаритної гідрогеологічної сепараційної установки або контейнера (на кресленні не показані). 5 82719 Механічні домішки, що переносяться разом з газовим потоком і можуть потрапити всередину зонду 1, виводяться з його внутрішньої порожнини через вихідний патрубок 2 і, таким чином, не забруднюють внутрішню порожнинну зонду 1. Комп’ютерна верстка В. Клюкін 6 Для проведення технічного обслуговування пробовідбірника достатньо вийняти з патрубка 7 втулку 5 ч прикріпленим до неї зондом 1. Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601